Лабораторная работа (Вводная)

МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНТСТИТУТ

(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)

Кафедра Общей Физики и Ядерного Синтеза

Лаборатория Механики и Молекулярной Физики

Вводная лабораторная работа

Определение ускорения свободного падения

с помощью математического маятника

Группа: ТФ-02-04

Студент: Семёнов А.В.

Преподаватель: Малоховский С.А.

К работе допущен: ________________________

Работу выполнил: ________________________

Дата выполнения работы: __________________

Работу сдал: _____________________________

Москва 2005

Цель работы: ознакомление с методами измерения физических величин в лаборатории «Механики и молекулярной физики»; ознакомление с видами погрешностей физических величин и способами их определения; экспериментальное определение ускорения свободного падения на широте Москвы при помощи математического маятника с использованием формулы Г.Галилея.

Принципиальная схема установки

Математический маятник – массивный шарик, подвешенный на невесомой нерастяжимой нити, длинна которой значительно больше его диаметра. Такой маятник совершает свободные колебания при отклонении из положения равновесия на малый угол (5 - 6°). В ходе эксперимента измеряется время, за которое маятник совершает 10 полных колебаний.

Итак, мы получили ранее следующее результаты:

, (1)

,

,

Следовательно, .

Период колебаний математического маятника , , (2).

Анализируя уравнения линейной зависимости (1) и (2) сделаем вывод, что . Следовательно, , .

Относительная погрешность косвенного измерения: .

,

,

Мы получили, что .

Абсолютная погрешность косвенного измерения

, .

Окончательный результат определения ускорения свободного падения

.

Спецификация измерительных приборов

Наименование прибора	Предел измерения	Цена деления	Инструментальная погрешность
Секундомер	60 с	0.2 с	0.2 с

Длинна нити подвеса маятника (до центра масс шара) ; .

Измерение времени 10 колебаний маятника

№
1	10.546	0.042	0.001764
2	10.476	0.028	0.000784
3	10.522	0.018	0.000324
4	10.473	0.031	0.000961
5	10.505	0.001	0.000001
среднее	10.504

Обработка результатов измерений

1. Абсолютная погрешность средств измерения (приборная погрешность) времени колебаний маятника:

.

2. Случайная погрешность измерения времени колебания маятника:

.

3. Результирующая погрешность измерения времени колебаний маятника:

.

4. Результат прямого измерения:

.

5. Экспериментальное значение ускорения свободного падения:

6. Относительная погрешность косвенного измерения:

,

,

, ,

7. Абсолютная погрешность косвенного измерения:

8. Окончательный результат определения ускорения свободного падения:

.